金属热处理

作者：蔡显杰, 吴博雅, 左鹏鹏, 黎军顽, 郭伟

单位：1.上海大学 省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室, 上海 200072; ；2.上海大学 材料科学与工程学院, 上海 200072; ；3.天津重型装备工程研究有限公司, 天津 300457

关键词：热作模具钢,压铸模镶块,热疲劳,寿命预测,数值模拟

基金：国家重点研发计划(2016YFB0300400); 上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室开放课题(SKLASS 2017-09)

对工作1200模次发生热疲劳失效的压铸模镶块进行失效机理分析,同时建立了压铸过程的热-力耦合数值分析模型,研究了镶块在压铸服役过程中温度场和应力场的演变规律,并对其寿命进行预测。结果表明,镶块的失效是由于压铸过程中受到高温铝熔液的冲刷和冷却液的急冷引起的热疲劳行为所致;在循环压铸过程中,镶块凸台转角处出现应力集中,最大等效应力约为788 MPa,热疲劳裂纹在该处萌生和扩展;采用低周疲劳寿命预测模型对镶块热疲劳寿命进行预测,镶块热疲劳寿命约为1651次,与镶块实际热疲劳寿命非常吻合,这表明本文建立的热-力耦合数值模型可为压铸模镶块的可靠性设计提供借鉴。

来源：2022年第2期

《金属热处理》期刊编辑部

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